IoT நெறிமுறைகள்: MQTT மற்றும் CoAP – சரியானதைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான ஒரு விரிவான உலகளாவிய வழிகாட்டி

பொருட்களின் இணையம் (IoT) ஆசியாவில் உள்ள ஸ்மார்ட் நகரங்கள் முதல் ஐரோப்பாவில் உள்ள துல்லிய விவசாயம் மற்றும் வட அமெரிக்காவில் உள்ள இணைக்கப்பட்ட சுகாதார தீர்வுகள் வரை ஒவ்வொரு கண்டத்திலும் தொழில்களையும் அன்றாட வாழ்க்கையையும் வேகமாக மாற்றி வருகிறது. இந்த உலகளாவிய மாற்றத்தின் மையத்தில், எண்ணற்ற சாதனங்கள் தடையின்றி மற்றும் திறமையாக தொடர்பு கொள்ளும் திறன் உள்ளது. இந்தத் தொடர்பு IoT நெறிமுறைகளால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது, அவை அடிப்படையில் சாதனங்கள் ஒன்றுக்கொன்று மற்றும் கிளவுடுடன் பேச பயன்படுத்தும் மொழிகளாகும். கிடைக்கக்கூடிய எண்ணற்ற நெறிமுறைகளில், இரண்டு அவற்றின் பரவலான பயன்பாடு மற்றும் IoT-யின் தனித்துவமான சவால்களுக்குப் பொருத்தமானதாக இருப்பதால் தனித்து நிற்கின்றன: செய்தி வரிசை டெலிமெட்ரி போக்குவரத்து (MQTT) மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட பயன்பாட்டு நெறிமுறை (CoAP).

சரியான நெறிமுறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது கணினி கட்டமைப்பு, அளவிடுதல், நம்பகத்தன்மை மற்றும் இறுதியில், ஒரு IoT திட்டத்தின் வெற்றியை பாதிக்கும் ஒரு முக்கியமான முடிவாகும். இந்த விரிவான வழிகாட்டி MQTT மற்றும் CoAP-ஐ ஆழமாக ஆராய்ந்து, அவற்றின் முக்கிய குணாதிசயங்களைப் பிரித்து, உலகளாவிய எடுத்துக்காட்டுகளுடன் அவற்றின் சிறந்த பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளை ஆராய்ந்து, உங்கள் செயல்பாடுகள் எங்கு அமைந்திருந்தாலும், உங்கள் குறிப்பிட்ட IoT தேவைகளுக்கு ஒரு தகவலறிந்த முடிவை எடுக்க உதவும் ஒரு வலுவான கட்டமைப்பை வழங்கும்.

IoT நெறிமுறைகளின் சாராம்சத்தைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

விரிவான ஒப்பீட்டைத் தொடங்குவதற்கு முன், IoT-க்கு ஏன் சிறப்பு நெறிமுறைகள் இன்றியமையாதவை என்பதைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம். பாரம்பரிய இணையத் தொடர்பைப் போலல்லாமல், IoT சூழல்கள் பெரும்பாலும் தனித்துவமான கட்டுப்பாடுகளை முன்வைக்கின்றன:

• வள-வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்கள்: பல IoT சாதனங்கள், சென்சார்கள் அல்லது சிறிய ஆக்சுவேட்டர்கள் போன்றவை, வரையறுக்கப்பட்ட நினைவகம், செயலாக்க சக்தி மற்றும் பேட்டரி ஆயுளைக் கொண்டுள்ளன. அவைகளால் முழுமையான HTTP அல்லது பிற கனமான நெறிமுறைகளின் கூடுதல் சுமையைத் தாங்க முடியாது.
• நம்பகமற்ற நெட்வொர்க்குகள்: IoT சாதனங்கள் அடிக்கடி இடைப்பட்ட இணைப்பு, குறைந்த அலைவரிசை அல்லது அதிக தாமதம் உள்ள சூழல்களில் செயல்படுகின்றன (எ.கா., கிராமப்புறங்கள், தொழில்துறை மண்டலங்கள், தொலைநிலை கண்காணிப்பு தளங்கள்).
• அளவிடுதல்: ஒரு IoT தீர்வு ஆயிரக்கணக்கான அல்லது மில்லியன் கணக்கான சாதனங்களை உள்ளடக்கியிருக்கலாம், அவை பரந்த அளவிலான தரவை உருவாக்குகின்றன, அத்தகைய அளவை திறமையாக கையாளக்கூடிய நெறிமுறைகள் தேவை.
• பாதுகாப்பு: தொலைதூர இடங்களிலிருந்து முக்கியமான தரவை அனுப்புவதற்கு அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகல் மற்றும் தரவு சேதப்படுத்துவதைத் தடுக்க வலுவான பாதுகாப்பு வழிமுறைகள் தேவை.
• இணக்கத்தன்மை: வெவ்வேறு உற்பத்தியாளர்களிடமிருந்து வரும் சாதனங்கள் திறம்பட தொடர்பு கொள்ள வேண்டும், இதற்கு தரப்படுத்தப்பட்ட தொடர்பு முறைகள் தேவை.

MQTT மற்றும் CoAP இந்த சவால்களை எதிர்கொள்ள பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, IoT-யின் மாறுபட்ட நிலப்பரப்பிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட இலகுரக, திறமையான மற்றும் வலுவான தொடர்பு வழிமுறைகளை வழங்குகின்றன.

MQTT: வெளியீடு-சந்தா ஆற்றல் மையம்

MQTT என்றால் என்ன?

MQTT, ஒரு OASIS தரநிலை, வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் குறைந்த-அலைவரிசை, அதிக-தாமதம் அல்லது நம்பகமற்ற நெட்வொர்க்குகளுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு இலகுரக, வெளியீடு-சந்தா செய்தி நெறிமுறை ஆகும். 1999 இல் IBM மற்றும் Arcom ஆல் உருவாக்கப்பட்டது, இது அதன் எளிமை மற்றும் செயல்திறன் காரணமாக பல பெரிய அளவிலான IoT திட்டங்களின் ஒரு மூலக்கல்லாக மாறியுள்ளது.

MQTT-யின் முக்கிய குணாதிசயங்கள்

MQTT-யின் செயல்பாட்டு மாதிரி பாரம்பரிய கிளையன்ட்-சர்வர் முன்னுதாரணங்களிலிருந்து அடிப்படையில் வேறுபட்டது. அதன் முக்கிய அம்சங்களின் ஒரு முறிவு இங்கே:

• வெளியீடு-சந்தா செய்தி மாதிரி:
  • ஒன்றையொன்று நேரடியாக உரையாற்றுவதற்குப் பதிலாக, கிளையன்ட்கள் (சாதனங்கள்) ஒரு MQTT தரகருடன் இணைகின்றன.
  • கிளையன்ட்கள் வெளியீட்டாளர்களாக செயல்படலாம், குறிப்பிட்ட தலைப்புகளில் செய்திகளை அனுப்பலாம் (எ.கா., "building/floor1/room2/temperature").
  • கிளையன்ட்கள் சந்தாதாரர்களாகவும் செயல்படலாம், குறிப்பிட்ட தலைப்புகளிலிருந்து செய்திகளைப் பெறுவதில் தங்கள் ஆர்வத்தைக் குறிக்கலாம்.
  • தரகர் தான் வெளியீட்டாளர்களிடமிருந்து அனைத்து செய்திகளையும் பெற்று அவற்றை அனைத்து சந்தா செலுத்திய கிளையன்ட்களுக்கும் அனுப்பும் மையமாகும். வெளியீட்டாளர்கள் மற்றும் சந்தாதாரர்களின் இந்தப் பிரிப்பு அளவிடுதல் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மைக்கு ஒரு பெரிய நன்மையாகும்.
• இலகுரக மற்றும் திறமையானது:
  • MQTT-யின் தலைப்புப் பகுதி மிகக் குறைவு, இது குறைந்த-அலைவரிசை நெட்வொர்க்குகளுக்கு மிகவும் திறமையானதாக ஆக்குகிறது. ஒரு பொதுவான MQTT கட்டுப்பாட்டு பாக்கெட் 2 பைட்டுகள் வரை சிறியதாக இருக்கலாம்.
  • இது TCP/IP மீது செயல்படுகிறது, இது போக்குவரத்து அடுக்கில் செய்திகளின் நம்பகமான, வரிசைப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பிழை சரிபார்க்கப்பட்ட விநியோகத்தை உறுதி செய்கிறது.
• சேவையின் தர நிலைகள் (QoS): MQTT மூன்று QoS நிலைகளை வழங்குகிறது, இது டெவலப்பர்களுக்கு நம்பகத்தன்மையை நெட்வொர்க் கூடுதல் சுமையுடன் சமநிலைப்படுத்த அனுமதிக்கிறது:
  • QoS 0 (அதிகபட்சம் ஒரு முறை): செய்திகள் ஒப்புதல் இல்லாமல் அனுப்பப்படுகின்றன. இது வேகமானது ஆனால் குறைந்த நம்பகமானது, அவ்வப்போது ஒரு புதுப்பிப்பைத் தவறவிடுவது ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய சுற்றுப்புற ஒளி அளவீடுகள் போன்ற முக்கியமானதல்லாத தரவுகளுக்கு ஏற்றது.
  • QoS 1 (குறைந்தது ஒரு முறை): செய்திகள் வந்து சேரும் என்று உத்தரவாதம் அளிக்கப்படுகிறது, ஆனால் நகல்கள் ஏற்படலாம். அனுப்புநர் ஒப்புதல் பெறும் வரை செய்தியை மீண்டும் அனுப்புகிறார். இது நிலை புதுப்பிப்புகள் போன்ற பல IoT பயன்பாடுகளுக்கு ஒரு நல்ல சமநிலை.
  • QoS 2 (சரியாக ஒரு முறை): செய்திகள் சரியாக ஒரு முறை வந்து சேரும் என்று உத்தரவாதம் அளிக்கப்படுகிறது. இது மெதுவானது ஆனால் மிகவும் நம்பகமானது, அனுப்புநர் மற்றும் பெறுநருக்கு இடையில் இரண்டு-கட்ட கைகுலுக்கலை உள்ளடக்கியது. முக்கியமான கட்டளைகள் அல்லது நிதி பரிவர்த்தனைகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• அமர்வு நிலைத்தன்மை மற்றும் இறுதி விருப்பம் மற்றும் ஏற்பாடு:
  • கிளையன்ட்கள் தரகருடன் நிலையான அமர்வுகளை நிறுவலாம், கிளையன்ட் துண்டிக்கப்பட்டாலும் சந்தாக்களைப் பராமரிக்க அனுமதிக்கிறது. கிளையன்ட் மீண்டும் இணையும்போது, அது ஆஃப்லைனில் இருந்தபோது வெளியிடப்பட்ட எந்த செய்திகளையும் பெறும்.
  • இறுதி விருப்பம் மற்றும் ஏற்பாடு (LWT) அம்சம், கிளையன்ட் எதிர்பாராத விதமாக துண்டிக்கப்பட்டால் (எ.கா., மின் இழப்பு காரணமாக) ஒரு குறிப்பிட்ட தலைப்பில் வெளியிடப்பட வேண்டிய ஒரு செய்தியை தரகருக்குத் தெரிவிக்க கிளையன்ட்டை அனுமதிக்கிறது. இது தொலைநிலை கண்காணிப்பு, சாதன செயலிழப்புகள் அல்லது செயலிழப்புகளைக் குறிக்க விலைமதிப்பற்றது.
• பாதுகாப்பு: MQTT கிளையன்ட்கள் மற்றும் தரகருக்கு இடையே பாதுகாப்பான தொடர்புக்காக TLS/SSL குறியாக்கத்தை ஆதரிக்கிறது, மேலும் பல்வேறு அங்கீகாரம்/அதிகாரமளித்தல் வழிமுறைகளையும் (எ.கா., பயனர்பெயர்/கடவுச்சொல், கிளையன்ட் சான்றிதழ்கள்) ஆதரிக்கிறது.

MQTT-யின் உலகளாவிய பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள்

MQTT-யின் வெளியீடு-சந்தா மாதிரி மற்றும் செயல்திறன் அதை பரந்த அளவிலான உலகளாவிய IoT பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக ஆக்குகிறது:

• ஸ்மார்ட் ஹோம் மற்றும் கட்டிட ஆட்டோமேஷன்: சிங்கப்பூரில் உள்ள குடியிருப்பு வளாகங்கள் முதல் நியூயார்க்கில் உள்ள வணிக உயரமான கட்டிடங்கள் வரை, MQTT லைட்டிங் அமைப்புகள், HVAC அலகுகள், கதவு பூட்டுகள் மற்றும் பாதுகாப்பு கேமராக்கள் போன்ற ஸ்மார்ட் சாதனங்களுக்கு இடையேயான தொடர்பை எளிதாக்குகிறது. ஒரு மைய தரகர் நூற்றுக்கணக்கான சாதனங்களை நிர்வகிக்க முடியும், இது தடையற்ற கட்டுப்பாடு மற்றும் ஆட்டோமேஷனை அனுமதிக்கிறது, குடியிருப்பாளர்களின் தொலைபேசிகள் அல்லது கட்டிட மேலாண்மை அமைப்புகளுக்கு அறிவிப்புகளை அனுப்புகிறது.
• தொழில்துறை IoT (IIoT) மற்றும் தொலைநிலை கண்காணிப்பு: ஜெர்மனியில் உள்ள தொழிற்சாலைகள், ஜப்பானில் உள்ள உற்பத்தி ஆலைகள் அல்லது மத்திய கிழக்கில் உள்ள எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு வயல்களில், MQTT இயந்திரங்களில் உள்ள சென்சார்களை கிளவுட் தளங்களுடன் இணைக்கிறது. இது உபகரணங்களின் செயல்திறனை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணித்தல், முன்கணிப்பு பராமரிப்பு மற்றும் செயல்பாட்டு செயல்திறன் மேம்பாடுகளை செயல்படுத்துகிறது. எண்ணற்ற சென்சார்களிடமிருந்து (வெப்பநிலை, அழுத்தம், அதிர்வு) தரவை சேகரித்து பகுப்பாய்வு இயந்திரங்களுக்கு அனுப்பலாம், இது தடையற்ற செயல்பாடுகள் மற்றும் தொழிலாளர் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.
• வாகனத் தொழில்: உலகளவில் இணைக்கப்பட்ட கார்கள் டெலிமெட்ரி தரவு, ஃபார்ம்வேர் புதுப்பிப்புகள் மற்றும் கிளவுட் சேவைகளுடன் தொடர்பு கொள்ள MQTT-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. வாகன கண்டறிதல், இருப்பிட கண்காணிப்பு மற்றும் இன்ஃபோடெயின்மென்ட் புதுப்பிப்புகள் MQTT வழியாக திறமையாக கையாளப்படலாம், இது உலகளவில் வளர்ந்து வரும் வாகனக் குழுவிற்கு பாதுகாப்பான மற்றும் அளவிடக்கூடிய தளத்தை உறுதி செய்கிறது.
• சுகாதாரம் மற்றும் தொலைநிலை நோயாளி கண்காணிப்பு: கிராமப்புற இந்தியாவில் உள்ள கிளினிக்குகள் முதல் ஸ்வீடனில் உள்ள சிறப்பு மருத்துவமனைகள் வரை, MQTT அணியக்கூடிய சுகாதார மானிட்டர்கள் மற்றும் மருத்துவ சாதனங்களில் முக்கிய அறிகுறிகளை (இதயத் துடிப்பு, இரத்த அழுத்தம், குளுக்கோஸ் அளவுகள்) சுகாதார வழங்குநர்கள் அல்லது கிளவுட் அடிப்படையிலான சுகாதார தளங்களுக்கு அனுப்பப் பயன்படுகிறது. இது நோயாளிகளை, குறிப்பாக வயதானவர்கள் அல்லது நாள்பட்ட நோய்களால் பாதிக்கப்பட்டவர்களை தொடர்ந்து கண்காணிக்க உதவுகிறது, இது சரியான நேரத்தில் தலையீடுகள் மற்றும் மேம்பட்ட நோயாளி விளைவுகளை அனுமதிக்கிறது.
• தளவாடங்கள் மற்றும் விநியோகச் சங்கிலி கண்காணிப்பு: பெருங்கடல்களைக் கடக்கும் கொள்கலன் கப்பல்கள் முதல் பிரேசிலில் உள்ள டெலிவரி டிரக்குகள் வரை உலகளாவிய விநியோகச் சங்கிலிகளை நிர்வகிக்கும் நிறுவனங்கள், பொருட்களை நிகழ்நேரத்தில் கண்காணிக்க MQTT-ஐப் பயன்படுத்துகின்றன. பேலட்டுகள் அல்லது கொள்கலன்களில் உள்ள சென்சார்கள் இருப்பிடம், வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தைப் புகாரளிக்கலாம், இது அழிந்துபோகும் பொருட்களின் ஒருமைப்பாட்டை உறுதிசெய்து விநியோக வழிகளை மேம்படுத்துகிறது.
• விவசாய தொழில்நுட்பம் (AgriTech): ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள பெரிய அளவிலான பண்ணைகள் அல்லது பிரான்சில் உள்ள திராட்சைத் தோட்டங்களில், MQTT-இயக்கப்பட்ட சென்சார்கள் மண் ஈரப்பதம், ஊட்டச்சத்து அளவுகள் மற்றும் வானிலை நிலைமைகளைக் கண்காணிக்கின்றன. இந்த தரவு ஒரு மைய தரகருக்கு வெளியிடப்படுகிறது, இது விவசாயிகள் நீர்ப்பாசனம், உரமிடுதல் மற்றும் பூச்சி கட்டுப்பாடு குறித்து தரவு சார்ந்த முடிவுகளை எடுக்க அனுமதிக்கிறது, விளைச்சலையும் வளப் பயன்பாட்டையும் மேம்படுத்துகிறது.

MQTT-யின் நன்மைகள்

• விதிவிலக்கான அளவிடுதல்: தரகர்-மைய கட்டமைப்பு மில்லியன் கணக்கான சாதனங்களை ஒன்றையொன்று நேரடியாக அறியாமல் இணைக்க அனுமதிக்கிறது, இது பெரிய IoT சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு மிகவும் அளவிடக்கூடியதாக ஆக்குகிறது.
• பிரிக்கப்பட்ட தொடர்பு: வெளியீட்டாளர்களும் சந்தாதாரர்களும் ஒருவரையொருவர் பற்றி அறியத் தேவையில்லை, இது கணினி வடிவமைப்பு மற்றும் பராமரிப்பை எளிதாக்குகிறது.
• நெட்வொர்க் செயல்திறன்: அதன் குறைந்தபட்ச கூடுதல் சுமை மற்றும் TCP இணைப்புகளின் திறமையான பயன்பாடு குறைந்த-அலைவரிசை மற்றும் அதிக-தாமதம் உள்ள நெட்வொர்க்குகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.
• நம்பகமான செய்தி அனுப்புதல்: QoS நிலைகள் செய்தி விநியோக உத்தரவாதங்களின் மீது நுணுக்கமான கட்டுப்பாட்டை வழங்குகின்றன, சிறந்த-முயற்சி முதல் சரியாக-ஒருமுறை வரை.
• நிகழ்வு-சார்ந்த மற்றும் நிகழ்நேர: உடனடி புதுப்பிப்புகள் அல்லது கட்டளைகள் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்றது, எச்சரிக்கைகள் அல்லது கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள் போன்றவை.
• பரவலான பயன்பாடு மற்றும் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு: பல்வேறு நிரலாக்க மொழிகளுக்கான விரிவான கிளையன்ட் நூலகங்கள் மற்றும் வலுவான தரகர் செயலாக்கங்களைக் கொண்ட ஒரு முதிர்ந்த தரநிலை, இது மேம்பாட்டை எளிதாக்குகிறது.

MQTT-யின் தீமைகள்

• ஒரு தரகர் தேவை: அனைத்து தகவல்தொடர்புகளுக்கும் ஒரு மைய தரகர் அவசியம், இது ஒரு ஒற்றை தோல்விப் புள்ளியை அறிமுகப்படுத்துகிறது (அதிக-கிடைக்கும் தரகர்கள் இதைத் தணிக்க முடியும்) மற்றும் நிர்வகிக்க ஒரு கூடுதல் உள்கட்டமைப்பு கூறு.
• சொந்த HTTP நட்பு இல்லை: நுழைவாயில்கள் MQTT-ஐ HTTP உடன் இணைக்க முடியும் என்றாலும், இது வலை உலாவிகள் அல்லது RESTful APIகளுடன் மாற்றமின்றி இயல்பாக இணக்கமாக இல்லை.
• மிகச் சிறிய செய்திகளுக்கான கூடுதல் சுமை: பொதுவாக இலகுரகமாக இருந்தாலும், மிகச் சிறிய தரவுப் பாக்கெட்டுகளுக்கு (எ.கா., ஒரு ஒற்றை பைட்), TCP/IP மற்றும் MQTT தலைப்பு கூடுதல் சுமை விகிதாசாரமற்ற முறையில் பெரியதாக இருக்கலாம்.
• நிலை மேலாண்மை: ஏராளமான கிளையன்ட்களுக்கான சந்தாக்கள் மற்றும் அமர்வுகளை நிர்வகிப்பது தரகருக்கு சிக்கலானதாக மாறும்.

CoAP: வலை-சார்ந்த இலகுரக

CoAP என்றால் என்ன?

CoAP என்பது ஒரு IETF தரநிலை நெறிமுறை ஆகும், இது மிகவும் வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, பெரும்பாலும் குறைந்தபட்ச வளங்களைக் கொண்டவை, UDP விரும்பப்படும் அல்லது தேவைப்படும் சூழல்களில் செயல்படுகின்றன. இது வலையின் பழக்கமான RESTful (Representational State Transfer) கட்டமைப்பை IoT-க்கு கொண்டு வருகிறது, இது சாதனங்களை HTTP (GET, PUT, POST, DELETE) போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி வளங்களுடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது.

CoAP-யின் முக்கிய குணாதிசயங்கள்

CoAP மிகச்சிறிய சாதனங்களுக்கு வலை போன்ற அனுபவத்தை வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது:

• கோரிக்கை-பதில் மாதிரி:
  • HTTP போலவே, CoAP ஒரு பாரம்பரிய கிளையன்ட்-சர்வர் மாதிரியில் செயல்படுகிறது. ஒரு கிளையன்ட் ஒரு சர்வருக்கு (வளங்களைக் கொண்ட ஒரு IoT சாதனம்) ஒரு கோரிக்கையை அனுப்புகிறது, மேலும் சர்வர் ஒரு பதிலை அனுப்புகிறது.
  • வளங்கள் வலையில் உள்ளதைப் போலவே URI களால் அடையாளம் காணப்படுகின்றன (எ.கா., coap://device.example.com/sensors/temperature).
• UDP-அடிப்படையிலான போக்குவரத்து:
  • CoAP முதன்மையாக TCP க்கு பதிலாக UDP (பயனர் டேட்டாகிராம் நெறிமுறை) ஐப் பயன்படுத்துகிறது. UDP இணைப்பற்றது மற்றும் TCP ஐ விட கணிசமாகக் குறைவான கூடுதல் சுமையைக் கொண்டுள்ளது, இது மிகவும் περιορισப்பட்ட நினைவகம் மற்றும் சக்தி கொண்ட சாதனங்களுக்கு ஏற்றது.
  • UDP-யின் நம்பகத்தன்மையற்ற நிலையை ஈடுசெய்ய, CoAP அதன் சொந்த இலகுரக நம்பகத்தன்மை வழிமுறைகளை (மீண்டும் அனுப்புதல், ஒப்புதல்கள்) நேரடியாக நெறிமுறைக்குள் செயல்படுத்துகிறது. இதன் பொருள் CoAP செய்திகள் 'உறுதிப்படுத்தக்கூடியவை' (ஒரு ஒப்புதல் தேவை) அல்லது 'உறுதிப்படுத்த முடியாதவை' (fire-and-forget) ஆக இருக்கலாம்.
• RESTful இடைமுகம்:
  • CoAP GET (ஒரு வளத்தின் பிரதிநிதித்துவத்தைப் பெறுதல்), POST (ஒரு வளத்தை உருவாக்குதல் அல்லது புதுப்பித்தல்), PUT (ஒரு வளத்தைப் புதுப்பித்தல்/மாற்றுதல்), மற்றும் DELETE (ஒரு வளத்தை அகற்றுதல்) போன்ற நிலையான முறைகளை ஆதரிக்கிறது. இது HTTP உடன் பழக்கமான வலை டெவலப்பர்களுக்கு உள்ளுணர்வுடன் உள்ளது.
  • இது வளங்களை முகவரியிட யூனிஃபார்ம் ரிசோர்ஸ் ஐடென்டிஃபையர்கள் (URIs) மற்றும் தரவு வடிவங்களுக்கான உள்ளடக்க வகைகள் போன்ற கருத்துக்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
• குறைந்தபட்ச கூடுதல் சுமை: CoAP தலைப்புகள் மிகவும் கச்சிதமானவை (பொதுவாக 4 பைட்டுகள்), மிகச் சிறிய செய்தி அளவுகளை அனுமதிக்கின்றன. இது மிகவும் περιορισப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் குறைந்த-சக்தி வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகளுக்கு முக்கியமானது.
• வளக் கண்டுபிடிப்பு: CoAP ஒரு CoAP சர்வரில் (சாதனம்) கிடைக்கும் வளங்களைக் கண்டறிவதற்கான வழிமுறைகளை உள்ளடக்கியது, ஒரு வலை சர்வர் கிடைக்கக்கூடிய பக்கங்களை பட்டியலிடுவது போல. இது டைனமிக் சாதன சூழல்களுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• கவனிப்பு விருப்பம்: முதன்மையாக கோரிக்கை-பதில் என்றாலும், CoAP ஒரு 'கவனிப்பு' விருப்பத்தை வழங்குகிறது, இது ஒரு περιορισப்பட்ட வடிவ வெளியீடு-சந்தாவை செயல்படுத்துகிறது. ஒரு கிளையன்ட் ஒரு வளத்தை 'கவனிக்க' முடியும், மேலும் சர்வர் மீண்டும் மீண்டும் வாக்கெடுப்பு இல்லாமல் காலப்போக்கில் அந்த வளத்திற்கு புதுப்பிப்புகளை அனுப்பும். இது மாற்றங்களுக்கு நிலையான வாக்கெடுப்பை விட திறமையானது.
• தொகுதி பரிமாற்றம்: பெரிய பேலோடுகளை மாற்றுவதற்கு, CoAP ஒரு தொகுதி பரிமாற்ற பொறிமுறையை வழங்குகிறது, περιορισப்பட்ட நெட்வொர்க்குகளின் பொதுவான நெட்வொர்க் MTU களுக்குள் (அதிகபட்ச பரிமாற்ற அலகுகள்) பொருந்தும் வகையில் தரவை சிறிய தொகுதிகளாக உடைக்கிறது.
• ப்ராக்ஸி மற்றும் கேச்சிங் ஆதரவு: CoAP இயல்பாகவே ப்ராக்ஸிகளை ஆதரிக்கிறது, இது CoAP கோரிக்கைகளை HTTP ஆகவும் நேர்மாறாகவும் மொழிபெயர்க்க முடியும், இது περιορισப்பட்ட சாதனங்களுக்கும் பரந்த வலைக்கும் இடையிலான இடைவெளியைக் குறைக்கிறது. பதில்களை கேச்சிங் செய்வதும் இயல்பாக ஆதரிக்கப்படுகிறது, இது தேவையற்ற கோரிக்கைகளைக் குறைக்கிறது.
• பாதுகாப்பு: CoAP பொதுவாக UDP மீது பாதுகாப்பான தொடர்புக்காக டேட்டாகிராம் டிரான்ஸ்போர்ட் லேயர் செக்யூரிட்டி (DTLS) ஐப் பயன்படுத்துகிறது, இது TCP க்கான TLS போன்ற குறியாக்கம், அங்கீகாரம் மற்றும் ஒருமைப்பாட்டை வழங்குகிறது.

CoAP-யின் உலகளாவிய பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள் மற்றும் எடுத்துக்காட்டுகள்

CoAP-யின் செயல்திறன் மற்றும் எளிமை அதை மிகவும் வள-வரையறுக்கப்பட்ட சூழ்நிலைகள் மற்றும் நேரடி சாதனம்-க்கு-சாதனம் தொடர்புகளுக்கு பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது:

• வயர்லெஸ் சென்சார் நெட்வொர்க்குகள் (WSNs): அமேசான் மழைக்காடுகளில் உள்ள தொலைநிலை சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு நிலையங்கள், கோபன்ஹேகனில் உள்ள ஸ்மார்ட் தெரு விளக்குகள் அல்லது கிராமப்புற சீனாவில் உள்ள விவசாய வயல்களில், CoAP சிறந்து விளங்குகிறது. குறைந்தபட்ச சக்தி மற்றும் செயலாக்க திறன்களைக் கொண்ட சாதனங்கள் சிறிய தரவு பாக்கெட்டுகளை (எ.கா., வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், ஒளி தீவிரம்) திறமையாக அனுப்பலாம் அல்லது எளிய கட்டளைகளைப் பெறலாம் (எ.கா., ஆன்/ஆஃப் செய்தல்). அதன் UDP அடித்தளம் 6LoWPAN போன்ற குறைந்த-சக்தி வயர்லெஸ் நெறிமுறைகளுக்கு நன்கு பொருத்தமானது.
• ஸ்மார்ட் நகரங்கள் உள்கட்டமைப்பு: டோக்கியோ முதல் லண்டன் வரையிலான பல்வேறு நகர்ப்புற மையங்களில் உள்ள பேட்டரி மூலம் இயங்கும் பார்க்கிங் சென்சார்கள் அல்லது ஸ்மார்ட் சுற்றுப்புறங்களில் உள்ள அறிவார்ந்த கழிவுத் தொட்டிகளுக்கு, CoAP-யின் குறைந்தபட்ச கூடுதல் சுமை மற்றும் UDP செயல்திறன் நீண்ட பேட்டரி ஆயுள் மற்றும் விரைவான வரிசைப்படுத்தலை அனுமதிக்கிறது. இந்த சாதனங்கள் தங்கள் நிலையை அல்லது இருப்பை அடிக்கடி ஆற்றலை விரைவாக வெளியேற்றாமல் புகாரளிக்கலாம்.
• எட்ஜில் கட்டிட ஆட்டோமேஷன்: துபாயில் உள்ள வணிக கட்டிடங்கள் அல்லது கனடாவில் உள்ள குடியிருப்பு வளாகங்களில், CoAP ஸ்மார்ட் கதவு பூட்டுகள், ஜன்னல் சென்சார்கள் அல்லது எளிய ஒளி சுவிட்சுகள் போன்ற சிறிய ஆக்சுவேட்டர்கள் மற்றும் சென்சார்களின் நேரடி கட்டுப்பாட்டிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் கோரிக்கை-பதில் மாதிரி தனிப்பட்ட கட்டளை மற்றும் கட்டுப்பாட்டு நடவடிக்கைகளுக்கு உள்ளுணர்வுடன் உள்ளது.
• ஆற்றல் மேலாண்மை அமைப்புகள்: ஸ்மார்ட் கிரிட்கள் அல்லது மைக்ரோகிரிட்களில், குறிப்பாக குறைந்த நிலையான உள்கட்டமைப்பு கொண்ட வளரும் பிராந்தியங்களில், CoAP ஸ்மார்ட் மீட்டர்கள் அல்லது ஆற்றல் நுகர்வு சென்சார்களுடன் தொடர்பு கொள்ளப் பயன்படுத்தப்படலாம். அதன் குறைந்த வள தடம் அதை சவாலான சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் சாதனங்களுக்கு சாத்தியமானதாக ஆக்குகிறது.
• அணியக்கூடிய சாதனங்கள் மற்றும் தனிப்பட்ட சுகாதார கேஜெட்டுகள்: அவ்வப்போது சிறிய தரவு பாக்கெட்டுகளை (எ.கா., செயல்பாட்டு டிராக்கர் புதுப்பிப்புகள், எளிய எச்சரிக்கைகள்) அருகிலுள்ள நுழைவாயில் அல்லது ஸ்மார்ட்போனுக்கு அனுப்ப வேண்டிய கச்சிதமான, பேட்டரி மூலம் இயங்கும் அணியக்கூடிய சாதனங்களுக்கு, CoAP ஒரு திறமையான தீர்வை வழங்குகிறது.
• சில்லறை மற்றும் சொத்து கண்காணிப்பு: மெக்சிகோ அல்லது தென்னாப்பிரிக்காவில் உள்ள பெரிய கிடங்குகள் அல்லது சில்லறை இடங்களில், CoAP குறைந்த-சக்தி குறிச்சொற்களுடன் சரக்குகளைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பிட புதுப்பிப்புகள் அல்லது தனிப்பட்ட பொருட்களுக்கான நிலை மாற்றங்களை அனுப்புகிறது.

CoAP-யின் நன்மைகள்

• மிகவும் குறைந்த கூடுதல் சுமை: அதன் குறைந்தபட்ச செய்தி அளவு மற்றும் UDP போக்குவரத்து அதை கடுமையான περιορισப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் நெட்வொர்க்குகளுக்கு நம்பமுடியாத அளவிற்கு திறமையானதாக ஆக்குகிறது.
• வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்களுக்கு பொருந்துகிறது: περιορισப்பட்ட நினைவகம், செயலாக்க சக்தி மற்றும் பேட்டரி ஆயுள் கொண்ட மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களுக்காக அடித்தளத்திலிருந்து வடிவமைக்கப்பட்டது.
• வலை ஒருங்கிணைப்பு: அதன் RESTful தன்மை மற்றும் HTTP போன்ற முறைகள் ப்ராக்ஸிகள் மூலம் பாரம்பரிய வலை சேவைகளுடன் ஒருங்கிணைப்பதை நேரடியாக ஆக்குகின்றன.
• நேரடி சாதனம்-க்கு-சாதனம் தொடர்பு: CoAP ஒரு இடைத்தரகர் தரகர் தேவைப்படாமல் சாதனங்களுக்கு இடையே நேரடி தொடர்புக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது சில நெட்வொர்க் இடவியல்களை எளிதாக்குகிறது.
• மல்டிகாஸ்ட் ஆதரவு: UDP-யின் மல்டிகாஸ்ட் திறன்களைப் பயன்படுத்தி, CoAP சாதனங்களின் குழுக்களுக்கு செய்திகளை திறமையாக அனுப்ப முடியும்.
• வளக் கண்டுபிடிப்பு: ஒரு சாதனத்தில் கிடைக்கும் வளங்களைக் கண்டறிவதற்கான சொந்த ஆதரவு.

CoAP-யின் தீமைகள்

• பலவற்றிலிருந்து-பலவற்றிற்கு குறைவான அளவிடக்கூடியது: 'கவனிப்பு' ஒரு பப்-சப் போன்ற அம்சத்தை வழங்கினாலும், CoAP-யின் முக்கிய கோரிக்கை-பதில் மாதிரி MQTT-யின் பிரத்யேக பப்-சப்பை விட பெரிய அளவிலான ஃபேன்-அவுட்டிற்கு (ஒரு வெளியீட்டாளர் பல சந்தாதாரர்களுக்கு) குறைவான செயல்திறன் கொண்டது.
• UDP நம்பகத்தன்மை மேலாண்மை: CoAP அதன் சொந்த நம்பகத்தன்மையைச் சேர்த்தாலும், அது TCP-யின் உள்ளமைக்கப்பட்ட வழிமுறைகளைப் போல வலுவானதாகவோ அல்லது உலகளவில் நிர்வகிக்கப்படுவதாகவோ இல்லை, இதற்கு கவனமான செயலாக்கம் தேவை.
• சொந்த புஷ் இல்லை: 'கவனிப்பு' பொறிமுறையானது ஒரு உண்மையான தரகர்-இயக்கப்படும் புஷ் மாதிரியை விட ஒரு இழு-அடிப்படையிலான அறிவிப்பாகும், மேலும் நிலையான 'கவனிப்பு' இணைப்புகள் காலப்போக்கில் அதிக வளங்களை நுகரக்கூடும்.
• குறைந்த முதிர்ந்த சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு (MQTT உடன் ஒப்பிடும்போது): வளர்ந்து வரும் நிலையில், CoAP முதிர்ந்த MQTT சுற்றுச்சூழல் அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது குறைவான பரவலான தரகர் செயலாக்கங்கள் மற்றும் சமூக ஆதரவைக் கொண்டுள்ளது.
• நெட்வொர்க் முகவரி மொழிபெயர்ப்பு (NAT) கடத்தல்: UDP-அடிப்படையிலான நெறிமுறைகள் சிக்கலான நெட்வொர்க் உள்ளமைவுகளில் NAT கடத்தலுடன் சவால்களை எதிர்கொள்ளக்கூடும், இது உலகளாவிய அணுகலுக்கு கூடுதல் அமைப்பு தேவைப்படலாம்.

MQTT vs CoAP: ஒரு பக்கவாட்டு ஒப்பீடு

வேறுபாடுகளை வடிகட்டவும், முடிவெடுப்பதில் உதவவும், முக்கிய பரிமாணங்களில் MQTT மற்றும் CoAP ஐ ஆராய்வோம்:

தொடர்பு மாதிரி:

• MQTT: வெளியீடு-சந்தா (ஒத்திசைவற்றது). வெளியீட்டாளர்களும் சந்தாதாரர்களும் ஒரு தரகரால் பிரிக்கப்படுகிறார்கள். ஒன்று-பல மற்றும் பல-பல தொடர்புக்கு ஏற்றது.
• CoAP: கோரிக்கை-பதில் (ஒத்திசைவானது/ஒத்திசைவற்றது 'கவனிப்பு' உடன்). கிளையன்ட் ஒரு வளத்தைக் கோருகிறது, சர்வர் பதிலளிக்கிறது. HTTP போன்றது. ஒன்று-ஒன்று தொடர்புக்கு ஏற்றது.

போக்குவரத்து அடுக்கு:

• MQTT: TCP (பரிமாற்றக் கட்டுப்பாட்டு நெறிமுறை). உள்ளமைக்கப்பட்ட நம்பகத்தன்மை, ஓட்டக் கட்டுப்பாடு மற்றும் பிழை சரிபார்ப்பை வழங்குகிறது, இது வரிசைப்படுத்தப்பட்ட விநியோகத்தை உறுதி செய்கிறது.
• CoAP: UDP (பயனர் டேட்டாகிராம் நெறிமுறை). இணைப்பற்றது மற்றும் நிலையற்றது, குறைந்தபட்ச கூடுதல் சுமையுடன். CoAP UDP-யின் மேல் அதன் சொந்த நம்பகத்தன்மை அடுக்கைச் சேர்க்கிறது (உறுதிப்படுத்தக்கூடிய செய்திகள், மீண்டும் அனுப்புதல்).

கூடுதல் சுமை மற்றும் செய்தி அளவு:

• MQTT: ஒப்பீட்டளவில் இலகுரக (குறைந்தபட்ச தலைப்பு, பொதுவாக 2-பைட் நிலையான தலைப்பு + மாறி தலைப்பு). இன்னும் TCP இணைப்பு நிறுவலில் இருந்து பயனடைகிறது.
• CoAP: மிகவும் இலகுரக (பொதுவாக 4-பைட் நிலையான தலைப்பு). மிகச்சிறிய செய்திகளுக்கு மிகவும் திறமையானது, குறிப்பாக குறைந்த-சக்தி வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகளில்.

தரகர்/சர்வர் தேவை:

• MQTT: அனைத்து தொடர்புகளையும் எளிதாக்க ஒரு மைய MQTT தரகர் தேவை.
• CoAP: நேரடி சாதனம்-க்கு-சாதனம் தொடர்புக்கு ஒரு தரகர் தேவையில்லை. சாதனங்கள் CoAP கிளையன்ட்கள் மற்றும் சர்வர்களாக செயல்படுகின்றன. வலையுடன் இணைக்க ப்ராக்ஸிகளைப் பயன்படுத்தலாம்.

நம்பகத்தன்மை:

• MQTT: TCP-யின் நம்பகத்தன்மையை மரபுரிமையாகப் பெறுகிறது. வெளிப்படையான செய்தி விநியோக உத்தரவாதங்களுக்கு மூன்று QoS நிலைகளை (0, 1, 2) வழங்குகிறது.
• CoAP: UDP மீது அதன் சொந்த நம்பகத்தன்மையை (ஒப்புதல்கள் மற்றும் மீண்டும் அனுப்புதல்களுடன் உறுதிப்படுத்தக்கூடிய செய்திகள்) செயல்படுத்துகிறது. TCP-யின் உள்ளார்ந்த நம்பகத்தன்மையை விட நம்பகமற்ற நெட்வொர்க்குகளுக்கு குறைவான வலுவானது.

பாதுகாப்பு:

• MQTT: குறியாக்கம் மற்றும் அங்கீகாரத்திற்காக TCP மீது TLS/SSL ஐப் பயன்படுத்தி பாதுகாக்கப்படுகிறது.
• CoAP: குறியாக்கம் மற்றும் அங்கீகாரத்திற்காக UDP மீது DTLS (டேட்டாகிராம் டிரான்ஸ்போர்ட் லேயர் செக்யூரிட்டி) ஐப் பயன்படுத்தி பாதுகாக்கப்படுகிறது.

வலை ஒருங்கிணைப்பு:

• MQTT: இயல்பாக வலை-நட்பு இல்லை; HTTP-அடிப்படையிலான வலை சேவைகளுடன் தொடர்பு கொள்ள ஒரு பாலம் அல்லது நுழைவாயில் தேவை.
• CoAP: HTTP உடன் எளிதாக வரைபடமாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் வலை பயன்பாடுகளுடன் ஒருங்கிணைக்க CoAP-to-HTTP ப்ராக்ஸிகளை அடிக்கடி பயன்படுத்துகிறது.

சிறந்த பயன்பாட்டு நிகழ்வுகள்:

• MQTT: பெரிய அளவிலான IoT வரிசைப்படுத்தல்கள், கிளவுட்-மைய கட்டிடக்கலைகள், நிகழ்நேர தரவு ஸ்ட்ரீமிங், நிகழ்வு-சார்ந்த அமைப்புகள், மொபைல் பயன்பாடுகள், தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன், பல சாதனங்கள் பல சந்தாதாரர்களுக்கு வெளியிடும் இடங்களில்.
• CoAP: மிகவும் வள-வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்கள், உள்ளூர் சாதனம்-க்கு-சாதனம் தொடர்பு, குறைந்த-சக்தி வயர்லெஸ் நெட்வொர்க்குகள் (எ.கா., 6LoWPAN), சென்சார்/ஆக்சுவேட்டர் நெட்வொர்க்குகள், RESTful IoT APIகள், குறிப்பிட்ட வளங்களுடன் நேரடி தொடர்பு தேவைப்படும் இடங்களில்.

சரியான நெறிமுறையைத் தேர்ந்தெடுப்பது: உலகளாவிய IoT வரிசைப்படுத்தல்களுக்கான ஒரு முடிவு கட்டமைப்பு

MQTT மற்றும் CoAP க்கு இடையிலான தேர்வு எந்த நெறிமுறை இயல்பாகவே "சிறந்தது" என்பதைப் பற்றியது அல்ல, மாறாக உங்கள் IoT தீர்வின் குறிப்பிட்ட தேவைகள் மற்றும் கட்டுப்பாடுகளுக்கு எது மிகவும் பொருத்தமானது என்பதைப் பற்றியது. ஒரு உலகளாவிய கண்ணோட்டம் மாறுபட்ட நெட்வொர்க் நிலைமைகள், சாதன திறன்கள் மற்றும் ஒழுங்குமுறை சூழல்களைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். இங்கே ஒரு முடிவு கட்டமைப்பு:

கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய காரணிகள்

உங்கள் IoT திட்டத்தின் இந்த அம்சங்களை மதிப்பீடு செய்யுங்கள்:

• சாதனக் கட்டுப்பாடுகள்:
  • நினைவகம் & செயலாக்க சக்தி: உங்கள் சாதனங்கள் எவ்வளவு περιορισப்பட்டவை? அவற்றுக்கு கிலோபைட்கள் ரேம் மற்றும் மெதுவான மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் இருந்தால், CoAP ஒரு சிறந்த தேர்வாக இருக்கலாம். அவற்றுக்கு கணிசமான வளங்கள் இருந்தால் (எ.கா., ராஸ்பெர்ரி பை, ESP32), MQTT hoàn hảo சாத்தியமானது.
  • பேட்டரி ஆயுள்: UDP (CoAP) பொதுவாக இணைப்பு கூடுதல் சுமை இல்லாததால் குறுகிய கால தொடர்பு வெடிப்புகளுக்கு குறைவான சக்தியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது பல வருட பேட்டரி ஆயுளுக்கு முக்கியமானதாக இருக்கலாம். TCP (MQTT) ஒரு நிலையான இணைப்பு தேவை, இது கவனமாக நிர்வகிக்கப்படாவிட்டால் அதிக சக்தி-தீவிரமாக இருக்கலாம்.
• நெட்வொர்க் கட்டுப்பாடுகள்:
  • அலைவரிசை: இரண்டும் இலகுரக, ஆனால் CoAP ஒரு ஓரளவு சிறிய தலைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது மிகவும் குறைந்த-அலைவரிசை நெட்வொர்க்குகளில் (எ.கா., சிக்பாக்ஸ், லோராவான் போன்ற LPWAN – இருப்பினும் இவை பெரும்பாலும் அவற்றின் சொந்த பயன்பாட்டு-அடுக்கு நெறிமுறைகளைக் கொண்டுள்ளன, அவற்றுடன் CoAP வரைபடமாக்க முடியும்) குறிப்பிடத்தக்கதாக இருக்கலாம்.
  • தாமதம் & நம்பகத்தன்மை: நெட்வொர்க் மிகவும் நம்பகமற்றதாகவோ அல்லது அதிக தாமதத்திற்கு ஆளாகக்கூடியதாகவோ இருந்தால், MQTT-யின் QoS நிலைகள் மற்றும் TCP-யின் உள்ளார்ந்த நம்பகத்தன்மை விரும்பப்படலாம். CoAP-யின் மீண்டும் அனுப்புதல்கள் வேலை செய்கின்றன, ஆனால் UDP-யின் இணைப்பற்ற தன்மை மிகவும் இழப்புள்ள இணைப்புகளில் குறைவான கணிக்கக்கூடியதாக இருக்கலாம்.
  • நெட்வொர்க் இடவியல்: சாதனங்கள் சவாலான NAT கள் அல்லது ஃபயர்வால்களுக்குப் பின்னால் உள்ளதா? MQTT-யின் தரகர் மாதிரி பெரும்பாலும் வெளிச்செல்லும் இணைப்புகளுக்கான ஃபயர்வால் கடத்தலை எளிதாக்குகிறது. CoAP (UDP) இணையத்தில் நேரடி பியர்-டு-பியருக்கு மிகவும் சவாலானதாக இருக்கலாம்.
• தொடர்பு முறை:
  • வெளியீடு-சந்தா (பல-பல): ஒரு சாதனம் பல ஆர்வமுள்ள தரப்பினருக்கு தரவை அனுப்ப வேண்டுமா, அல்லது பல சாதனங்களிலிருந்து ஒரு மைய அமைப்புக்கு தரவை ஒருங்கிணைக்க வேண்டுமா? MQTT இங்கே தெளிவான வெற்றியாளர்.
  • கோரிக்கை-பதில் (ஒன்று-ஒன்று): ஒரு குறிப்பிட்ட சாதனத்தை அதன் நிலைக்காக வினவ வேண்டுமா, அல்லது ஒரு ஆக்சுவேட்டருக்கு நேரடி கட்டளையை அனுப்ப வேண்டுமா? CoAP இந்த மாதிரியில் சிறந்து விளங்குகிறது.
  • நிகழ்வு-சார்ந்த vs. வாக்கெடுப்பு: நிகழ்நேர நிகழ்வு அறிவிப்புகளுக்கு, MQTT-யின் புஷ் மாதிரி உயர்ந்தது. CoAP-யின் 'கவனிப்பு' விருப்பம் புஷ்-போன்ற நடத்தையை வழங்க முடியும், ஆனால் குறிப்பிட்ட வள மாற்றங்களைக் கவனிப்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது.
• அளவிடுதல் தேவைகள்:
  • எத்தனை சாதனங்கள் இணைக்கப்படும்? எவ்வளவு தரவு பரிமாறப்படும்? MQTT-யின் தரகர் கட்டமைப்பு பாரிய அளவிடுதலுக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, மில்லியன் கணக்கான ஒரே நேரத்தில் இணைப்புகளைக் கையாளுகிறது. CoAP பல வளங்களுக்கு அளவிடக்கூடியது, ஆனால் அதன் அடிப்படை கோரிக்கை-பதில் தன்மை அதிக அளவு தரவை பல சந்தாதாரர்களுக்கு ஒளிபரப்புவதற்கு குறைவான செயல்திறன் கொண்டது.
• இருக்கும் அமைப்புகள் & வலையுடன் ஒருங்கிணைப்பு:
  • வலைப் பக்கங்களைப் போல அணுகக்கூடிய வளங்களை சாதனங்கள் வெளிப்படுத்தும் ஒரு வலை-மைய IoT தீர்வை நீங்கள் உருவாக்குகிறீர்களா? CoAP-யின் RESTful தன்மை இதனுடன் நன்றாகப் பொருந்துகிறது.
  • நீங்கள் நிறுவன செய்தி வரிசைகள் அல்லது பெரிய தரவு தளங்களுடன் ஒருங்கிணைக்கிறீர்களா? MQTT பெரும்பாலும் நிறுவன செய்தியிடலில் அதன் பிரபலம் காரணமாக அதிக நேரடி இணைப்பிகள் மற்றும் ஒருங்கிணைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.
• பாதுகாப்புத் தேவைகள்:
  • இரண்டும் வலுவான குறியாக்கத்தை (TLS/DTLS) ஆதரிக்கின்றன. மிகவும் περιορισப்பட்ட சாதனங்களில் பாதுகாப்பான இணைப்புகளை நிறுவுவதற்கும் பராமரிப்பதற்கும் ஆகும் கூடுதல் சுமையைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
• டெவலப்பர் சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு & ஆதரவு:
  • உங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மேம்பாட்டுச் சூழலுக்கு சமூகம் மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய கிளையன்ட் நூலகங்கள் எவ்வளவு முதிர்ச்சியடைந்தவை? MQTT பொதுவாக உலகளவில் ஒரு பெரிய மற்றும் முதிர்ந்த சுற்றுச்சூழல் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.

MQTT-ஐ எப்போது தேர்வு செய்வது

உங்கள் IoT தீர்வு உள்ளடக்கியிருக்கும் போது MQTT-ஐத் தேர்வுசெய்யுங்கள்:

• பெரிய அளவிலான சென்சார் நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் டெலிமெட்ரி அமைப்புகள் (எ.கா., ஸ்மார்ட் சிட்டி காற்று தர கண்காணிப்பு, பிரேசிலில் உள்ள பரந்த வயல்களில் விவசாய காலநிலை கட்டுப்பாடு).
• மையப்படுத்தப்பட்ட தரவு சேகரிப்பு மற்றும் பல பயன்பாடுகள் அல்லது டாஷ்போர்டுகளுக்கு விநியோகம் தேவை (எ.கா., சீனாவில் உள்ள ஸ்மார்ட் தொழிற்சாலை செயல்பாடுகள், அங்கு உற்பத்தித் தரவு மேலாண்மை, பகுப்பாய்வு மற்றும் பராமரிப்புக் குழுக்களுடன் பகிரப்படுகிறது).
• நிகழ்வு-சார்ந்த கட்டமைப்புகள் அங்கு நிகழ்நேர எச்சரிக்கைகள் அல்லது கட்டளைகள் முக்கியமானவை (எ.கா., பாதுகாப்பு அமைப்பு மீறல் அறிவிப்புகள், அணியக்கூடியவற்றிலிருந்து அவசர மருத்துவ எச்சரிக்கைகள்).
• ஒரு நிலையான இணைப்பை பராமரிக்க அல்லது எளிதாக மீண்டும் இணைக்கக்கூடிய சாதனங்கள் (எ.கா., நிலையான மின்சாரம் அல்லது செல்லுலார் இணைப்பு உள்ள சாதனங்கள்).
• இரு திசை தொடர்பு அங்கு கிளவுட்-க்கு-சாதனம் கட்டளைகள் மற்றும் சாதனம்-க்கு-கிளவுட் தரவு அடிக்கடி இருக்கும்.
• மொபைல் பயன்பாடுகள் அல்லது புஷ் அறிவிப்புகளிலிருந்து பயனடையும் வலை சேவைகளுடன் ஒருங்கிணைப்பு.
• செய்தி விநியோக உத்தரவாதங்கள் (QoS) முக்கியமானவை, முக்கியமான கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞைகள் அல்லது நிதி பரிவர்த்தனைகள் போன்றவை.

CoAP-ஐ எப்போது தேர்வு செய்வது

உங்கள் IoT தீர்வுக்காக CoAP-ஐக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்:

• நீங்கள் மிகவும் வள-வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்களுடன் பணிபுரிகிறீர்கள் (எ.கா., தொலைதூர ஆப்பிரிக்க கிராமங்களில் உள்ள சிறிய மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களுடன் பேட்டரி மூலம் இயங்கும் சென்சார்கள்).
• நெட்வொர்க் சூழல் முதன்மையாக குறைந்த-சக்தி வயர்லெஸ் ஆகும் (எ.கா., த்ரெட் அல்லது ஜிக்பீ மீது 6LoWPAN, அல்லது περιορισப்பட்ட Wi-Fi), அங்கு UDP-யின் செயல்திறன் முதன்மையானது.
• தொடர்பு பெரும்பாலும் கோரிக்கை-பதில் ஆகும், அங்கு ஒரு கிளையன்ட் ஒரு சாதனத்தில் ஒரு குறிப்பிட்ட வளத்தை வாக்கெடுப்பு செய்கிறது, அல்லது ஒரு நேரடி கட்டளையை அனுப்புகிறது (எ.கா., ஒரு ஸ்மார்ட் மீட்டரிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பைப் படித்தல், ஒரு ஒளி சுவிட்சை மாற்றுதல்).
• ஒரு இடைத்தரகர் தரகர் இல்லாமல் நேரடி சாதனம்-க்கு-சாதனம் தொடர்பு உங்களுக்குத் தேவை (எ.கா., ஒரு ஸ்மார்ட் லைட் சுவிட்ச் ஒரு உள்ளூர் நெட்வொர்க்கில் ஒரு ஸ்மார்ட் பல்புகளுடன் நேரடியாகத் தொடர்பு கொள்கிறது).
• கணினி கட்டமைப்பு இயல்பாகவே ஒரு RESTful வலை மாதிரிக்கு தன்னைக் கொடுக்கிறது, அங்கு சாதனங்கள் URIகள் வழியாக அணுகப்பட அல்லது கையாளப்பட வேண்டிய 'வளங்களை' வெளிப்படுத்துகின்றன.
• சாதனங்களின் குழுக்களுக்கு மல்டிகாஸ்ட் தொடர்பு ஒரு தேவை (எ.கா., ஒரு குறிப்பிட்ட மண்டலத்தில் உள்ள அனைத்து தெருவிளக்குகளுக்கும் ஒரு கட்டளையை அனுப்புதல்).
• முதன்மை பயன்பாட்டு வழக்கு தொடர்ச்சியான ஸ்ட்ரீமிங்கை விட ஒரு வளத்தின் அவ்வப்போது அவதானிப்புகளை உள்ளடக்கியது (எ.கா., ஒவ்வொரு சில நிமிடங்களுக்கும் மாற்றங்களுக்கு ஒரு வெப்பநிலை சென்சாரைக் கவனித்தல்).

கலப்பின அணுகுமுறைகள் மற்றும் நுழைவாயில்கள்

MQTT மற்றும் CoAP பரஸ்பரம் பிரத்தியேகமானவை அல்ல என்பதை அங்கீகரிப்பது முக்கியம். பல சிக்கலான IoT வரிசைப்படுத்தல்கள், குறிப்பாக மாறுபட்ட புவியியல் மற்றும் சாதன வகைகளை உள்ளடக்கியவை, ஒரு கலப்பின அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகின்றன:

• எட்ஜ் நுழைவாயில்கள்: ஒரு பொதுவான வடிவத்தில், மிகவும் περιορισப்பட்ட CoAP-இயக்கப்பட்ட சாதனங்கள் ஒரு உள்ளூர் எட்ஜ் நுழைவாயிலுடன் (எ.கா., ஒரு உள்ளூர் சர்வர் அல்லது ஒரு சக்திவாய்ந்த உட்பொதிக்கப்பட்ட சாதனம்) தொடர்பு கொள்கின்றன. இந்த நுழைவாயில் பின்னர் தரவை ஒருங்கிணைக்கிறது, உள்ளூர் செயலாக்கத்தை செய்கிறது, மற்றும் பொருத்தமான தகவல்களை MQTT-ஐப் பயன்படுத்தி கிளவுடுக்கு அனுப்புகிறது. இது தனிப்பட்ட περιορισப்பட்ட சாதனங்களின் சுமையைக் குறைக்கிறது மற்றும் கிளவுட் இணைப்பை மேம்படுத்துகிறது. உதாரணமாக, கிராமப்புற ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஒரு பெரிய பண்ணையில், CoAP சென்சார்கள் மண் தரவை சேகரித்து அதை ஒரு உள்ளூர் நுழைவாயிலுக்கு அனுப்புகின்றன; நுழைவாயில் பின்னர் ஒருங்கிணைந்த தரவை சிட்னியில் உள்ள ஒரு கிளவுட் பகுப்பாய்வு தளத்திற்கு அனுப்ப MQTT-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.
• நெறிமுறை மொழிபெயர்ப்பு: நுழைவாயில்கள் நெறிமுறை மொழிபெயர்ப்பாளர்களாகவும் செயல்படலாம், CoAP செய்திகளை MQTT (மற்றும் நேர்மாறாக) அல்லது HTTP ஆக மாற்றுகின்றன, இது ஒரு IoT சுற்றுச்சூழல் அமைப்பின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையே தடையற்ற ஒருங்கிணைப்பை அனுமதிக்கிறது. இது ஏற்கனவே உள்ள MQTT-அடிப்படையிலான கிளவுட் உள்கட்டமைப்பில் புதிய περιορισப்பட்ட சாதனங்களை ஒருங்கிணைக்கும்போது குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

இரு நெறிமுறைகளுக்குமான பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்

எந்தவொரு IoT வரிசைப்படுத்தலிலும் பாதுகாப்பு மிக முக்கியமானது, குறிப்பாக ஒரு உலகளாவிய சூழலில் தரவு தனியுரிமை விதிமுறைகள் (ஐரோப்பாவில் GDPR அல்லது ஆசியா மற்றும் அமெரிக்கா முழுவதும் உள்ள பல்வேறு தரவு பாதுகாப்புச் சட்டங்கள் போன்றவை) மற்றும் சைபர் அச்சுறுத்தல்கள் எப்போதும் இருக்கும். MQTT மற்றும் CoAP இரண்டும் தொடர்பைப் பாதுகாப்பதற்கான வழிமுறைகளை வழங்குகின்றன:

• குறியாக்கம்:
  • MQTT: பொதுவாக TCP மீது TLS/SSL (டிரான்ஸ்போர்ட் லேயர் செக்யூரிட்டி/செக்யூர் சாக்கெட்ஸ் லேயர்) ஐப் பயன்படுத்துகிறது. இது கிளையன்ட் மற்றும் தரகருக்கு இடையேயான முழு தகவல் தொடர்பு சேனலையும் குறியாக்கம் செய்கிறது, தரவை ஒட்டுக்கேட்பதில் இருந்து பாதுகாக்கிறது.
  • CoAP: UDP மீது DTLS (டேட்டாகிராம் டிரான்ஸ்போர்ட் லேயர் செக்யூரிட்டி) ஐப் பயன்படுத்துகிறது. DTLS TLS க்கு ஒத்த கிரிப்டோகிராஃபிக் பாதுகாப்பை வழங்குகிறது ஆனால் இணைப்பற்ற டேட்டாகிராம் நெறிமுறைகளுக்கு ஏற்றது.
• அங்கீகாரம்:
  • இரண்டு நெறிமுறைகளும் கிளையன்ட் மற்றும் சர்வர் அங்கீகாரத்தை ஆதரிக்கின்றன. MQTT க்கு, இது பெரும்பாலும் பயனர்பெயர்/கடவுச்சொல், கிளையன்ட் சான்றிதழ்கள் அல்லது OAuth டோக்கன்களை உள்ளடக்கியது. CoAP க்கு, முன்-பகிரப்பட்ட விசைகள் (PSK) அல்லது DTLS உடன் X.509 சான்றிதழ்கள் பொதுவானவை. வலுவான அங்கீகாரம் சட்டபூர்வமான சாதனங்கள் மற்றும் பயனர்கள் மட்டுமே நெட்வொர்க்கில் பங்கேற்க முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.
• அதிகாரமளித்தல்:
  • அங்கீகாரத்திற்கு அப்பால், அங்கீகரிக்கப்பட்ட கிளையன்ட்கள் என்ன செய்ய அனுமதிக்கப்படுகிறார்கள் என்பதை அதிகாரமளித்தல் ஆணையிடுகிறது. MQTT தரகர்கள் எந்த கிளையன்ட்கள் குறிப்பிட்ட தலைப்புகளில் வெளியிடலாம் அல்லது சந்தா செலுத்தலாம் என்பதை வரையறுக்க அணுகல் கட்டுப்பாட்டு பட்டியல்களை (ACLs) வழங்குகின்றன. CoAP சர்வர்கள் கிளையன்ட் சான்றுகளின் அடிப்படையில் குறிப்பிட்ட வளங்களுக்கான அணுகலைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன.
• தரவு ஒருமைப்பாடு: TLS மற்றும் DTLS இரண்டும் செய்திகள் போக்குவரத்தில் சேதப்படுத்தப்படவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த வழிமுறைகளை வழங்குகின்றன.

தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நெறிமுறையைப் பொருட்படுத்தாமல், வலுவான பாதுகாப்பை செயல்படுத்துவது பேரம் பேச முடியாதது. இது பாதுகாப்பான விசை மேலாண்மை, வழக்கமான பாதுகாப்பு தணிக்கைகள் மற்றும் சாதன அணுகலுக்கான குறைந்தபட்ச சலுகைக் கொள்கை போன்ற சிறந்த நடைமுறைகளைப் பின்பற்றுவதை உள்ளடக்கியது.

IoT நெறிமுறைகளில் எதிர்கால போக்குகள் மற்றும் பரிணாமம்

IoT நிலப்பரப்பு மாறும் தன்மையுடையது, மற்றும் நெறிமுறைகள் தொடர்ந்து உருவாகி வருகின்றன. MQTT மற்றும் CoAP ஆதிக்கம் செலுத்தும் அதே வேளையில், பல போக்குகள் அவற்றின் எதிர்காலத்தையும் புதிய தீர்வுகளின் தோற்றத்தையும் வடிவமைக்கின்றன:

• எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்: எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்கின் எழுச்சி கலப்பின கட்டமைப்புகளை வளர்க்கிறது. அதிக செயலாக்கம் தரவு ஆதாரங்களுக்கு நெருக்கமாக மாறும் போது, திறமையான உள்ளூர் சாதனம்-க்கு-சாதனம் மற்றும் சாதனம்-க்கு-எட்ஜ் தகவல்தொடர்பை இயக்கும் நெறிமுறைகள் (CoAP போன்றவை) தொடர்ந்து முக்கியமானதாக இருக்கும், கிளவுட்-மைய நெறிமுறைகளை (MQTT போன்றவை) பூர்த்தி செய்கின்றன.
• தரப்படுத்தல் மற்றும் இணக்கத்தன்மை: தரவு மாதிரிகள் மற்றும் சொற்பொருள் இணக்கத்தன்மையை தரப்படுத்துவதற்கான முயற்சிகள் (எ.கா., OPC UA அல்லது oneM2M போன்ற கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி, MQTT/CoAP மீது இயங்கக்கூடியவை) உலகளவில் மாறுபட்ட IoT சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளில் தடையற்ற தகவல்தொடர்பை மேம்படுத்தும்.
• மேம்பட்ட பாதுகாப்பு அம்சங்கள்: அச்சுறுத்தல்கள் உருவாகும்போது, பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகளும் உருவாகும். περιορισப்பட்ட சாதனங்களுக்கு ஏற்ற இலகுரக கிரிப்டோகிராஃபிக் நுட்பங்கள் மற்றும் மேலும் அதிநவீன அடையாள மேலாண்மை தீர்வுகளில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்களை எதிர்பார்க்கலாம்.
• 5G மற்றும் LPWAN உடன் ஒருங்கிணைப்பு: 5G-யின் வெளியீடு மற்றும் குறைந்த-சக்தி பரந்த-பகுதி நெட்வொர்க்குகளின் (NB-IoT, LTE-M போன்ற LPWAN கள்) தொடர்ச்சியான விரிவாக்கம் நெறிமுறை தேர்வைப் பாதிக்கும். LPWAN கள் பெரும்பாலும் அவற்றின் சொந்த குறிப்பிட்ட அடுக்குகளைக் கொண்டிருந்தாலும், MQTT-SN (சென்சார் நெட்வொர்க்குகளுக்கான MQTT) அல்லது CoAP போன்ற திறமையான பயன்பாட்டு நெறிமுறைகள் இந்த புதிய ரேடியோ தொழில்நுட்பங்கள் மீது தரவு பரிமாற்றத்தை மேம்படுத்துவதற்கு அவசியமானவை, குறிப்பாக பரந்த புவியியல் பகுதிகளில்.
• மாற்று/துணை நெறிமுறைகள்: நேரடியாகப் போட்டியிடவில்லை என்றாலும், நிறுவன செய்தியிடலுக்கான AMQP (மேம்பட்ட செய்தி வரிசை நெறிமுறை) மற்றும் நிகழ்நேர, உயர்-செயல்திறன் அமைப்புகளுக்கான DDS (தரவு விநியோக சேவை) போன்ற நெறிமுறைகள் குறிப்பிட்ட IoT முக்கியங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பெரும்பாலும் ஒரு தீர்வின் வெவ்வேறு அடுக்குகளுக்கு MQTT உடன் இணைந்து அல்லது இணையாக.

முடிவுரை

ஒரு IoT நெறிமுறையின் தேர்வு என்பது உங்கள் முழு IoT சுற்றுச்சூழல் அமைப்பின் செயல்திறன், அளவிடுதல் மற்றும் பின்னடைவை வடிவமைக்கும் ஒரு அடிப்படை முடிவாகும். MQTT மற்றும் CoAP இரண்டும் இணைக்கப்பட்ட சாதனங்களின் தனித்துவமான கோரிக்கைகளை பூர்த்தி செய்ய வடிவமைக்கப்பட்ட சக்திவாய்ந்த, இலகுரக நெறிமுறைகள் ஆகும், ஆனால் அவை வெவ்வேறு தேவைகள் மற்றும் பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுக்கு உதவுகின்றன.

MQTT பெரிய அளவிலான, பல-பல தொடர்பு சூழ்நிலைகளில் பிரகாசிக்கிறது, வலுவான நம்பகத்தன்மை மற்றும் மிகவும் அளவிடக்கூடிய வெளியீடு-சந்தா மாதிரியை வழங்குகிறது, இது கிளவுட்-மைய தரவு திரட்டல் மற்றும் நிகழ்நேர நிகழ்வுகளுக்கு ஏற்றது. அதன் முதிர்ச்சி மற்றும் பரந்த சுற்றுச்சூழல் அமைப்பு விரிவான வளர்ச்சி ஆதரவை வழங்குகிறது.

CoAP, மறுபுறம், மிகவும் வள-வரையறுக்கப்பட்ட சாதனங்கள் மற்றும் நெட்வொர்க்குகளுக்கான சாம்பியன் ஆகும், ஒன்று-ஒன்று தொடர்பு மற்றும் நேரடி சாதனக் கட்டுப்பாட்டில் சிறந்து விளங்குகிறது, அதன் மெலிந்த, வலை-நட்பு RESTful அணுகுமுறையுடன். இது குறிப்பாக எட்ஜ் வரிசைப்படுத்தல்கள் மற்றும் குறைந்தபட்ச சக்தி வரவு செலவுத் திட்டங்களைக் கொண்ட சாதனங்களுக்கு நன்கு பொருத்தமானது.

உலகளாவிய IoT வரிசைப்படுத்தல்களுக்கு, சாதன திறன்கள், நெட்வொர்க் நிலைமைகள், தொடர்பு முறைகள் மற்றும் பாதுகாப்புத் தேவைகளின் நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது மிக முக்கியமானது. MQTT மற்றும் CoAP-யின் பலம் மற்றும் பலவீனங்களுக்கு எதிராக இந்த காரணிகளை கவனமாக எடைபோடுவதன் மூலமும், கலப்பின கட்டமைப்புகளைக் கருத்தில் கொள்வதன் மூலமும், நீங்கள் வலுவான மற்றும் திறமையானது மட்டுமல்லாமல், உலகளாவிய இணைக்கப்பட்ட உலகின் மாறுபட்ட மற்றும் எப்போதும் உருவாகி வரும் கோரிக்கைகளுக்கு ஏற்ப மாற்றியமைக்கக்கூடிய ஒரு IoT தீர்வை வடிவமைக்க முடியும். சரியான நெறிமுறை தேர்வு உங்கள் IoT பார்வை புவியியல் எல்லைகளை உண்மையிலேயே கடந்து அதன் முழு திறனையும் திறக்க முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.